LVS (Linux Virtual Server) 是章文嵩博士發起的自由軟體專案，採用 IP 負載均衡技術，將請求分發至後端 Real Server 叢集。核心包含負載調度器、伺服器池、共享儲存三大元件。本文深度解析 VS/NAT、VS/TUN、VS/DR 三種模式差異與適用場景。

架構概覽

三種模式詳細比較

1. VS/NAT (Network Address Translation)

• 原理：Director 修改封包目的 IP 為 Real Server IP，回覆封包經 Director 回傳
• 優點：Real Server 可用私有 IP、任意支援 TCP/IP 的 OS、Director 亦可兼任 Real Server
• 缺點：請求/回覆皆經 Director，易成瓶頸；約支援 10-20 台 Real Server (早期測試數據)
• 適用：中小型叢集、異構 OS 環境

2. VS/TUN (IP Tunneling)

• 原理：Director 將請求封裝在新 IP 封包轉發，Real Server 解封後直接回覆客戶端
• 優點：Director 僅處理請求，可支援 100+ Real Server，吞吐量極大提升
• 缺點：所有 Real Server 必須支援 IP Tunneling/Encapsulation 協定（主要限 Linux）
• 適用：大型叢集、跨地域部署、高並發場景

3. VS/DR (Direct Routing)

• 原理：Director 僅修改 MAC 位址在同一實體網段轉發，Real Server 直接路由回覆
• 優點：無 IP 封裝開銷、效能最佳、Director 不成瓶頸
• 缺點：Director 與 Real Server 必須在同一實體網段、需配置 Non-ARP 裝置 (lo/tunl) 綁定 VIP
• 適用：高效能需求、同機房部署、現代主流選擇

效能對比總結表

指標	VS/NAT	VS/TUN	VS/DR
Real Server 最大數量	~20	100+	100+
Director 負載	高 (雙向流量)	低 (單向)	最低 (單向+無封裝)
Real Server OS 限制	無	需支援 IP Tunnel	需支援 Non-ARP
網路拓撲要求	較鬆	較鬆	同一實體網段
VIP 可見性	僅 Director	僅 Director	Director 可見，RS 不可見

選型建議

• 中小規模、異構環境 → VS/NAT
• 大規模、跨機房、全 Linux → VS/TUN
• 高效能、同機房、追求極致吞吐 → VS/DR (最推薦)

實際部署時尚需考慮防火牆、ARP 抑制、健康檢查、會話保持等細節，建議搭配 Keepalived 實現 Director 高可用。